10-1.3. Молекулярный перенос в макрокапиллярах

Движущей силой диффузии является разность химических потенциалов пара и воздуха (μ1 — μ2), которая для изотермических условий может быть заменена разностью или градиентом относительной концентрации пара (Vр10).

Молекулярная масса влажного воздуха М определяется соотношением (10-1-9):

где М1 и М2 — масса пара и воздуха (М1 = 18, М2 = 29).

Если величина р10 мала по сравнению с р20 (р10 + р20 = 1), тогда М можно считать постоянной величиной М = const (р20<< 1). В этом случае вместо градиента относительной концентрации можно взять градиент парциального давления пара (Vp1)• Тогда формулу (10-1-7) можно написать так:

где р10—относительное парциальное давление пара (р1/Р), Р — общее давление парогазовой смеси, определяемое уравнением Клапейрона Р = pRT/M, D12 — коэффициент взаимной диффузии пара в воздухе, при этом имеет место равенство D12 = D21, т. е. коэффициент диффузии пара в воздухе равен коэффициенту диффузии воздуха в паре.

В случае неизотермических условий перенос пара в парогазовой смеси будет происходить и под действием градиента температуры (термодиффузия пара). Тогда плотность потока пара в случае неизотермической диффузии будет равна

где Кт — термодиффузионное отношение, равное:

Dт12 — коэффициент термодиффузии бинарной смеси. Первый член формулы (10-1-11) определяет величину концентрационной диффузии, а второй член — величину термодиффузии.

С тем же допущением относительно постоянства М (М = const) формулу (10-1-11) можно переписать так: